[發明專利]一種新型電池的制備方法

有效

• 申請號: 201210092711.7
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102623565A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 金浩
• 申請（專利權）人: 光為綠色新能源股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 李奎書

技術領域

本發明涉及一種新型太陽能電池，尤其涉及一種具有穩定負電荷的氮化硅膜背場的新型電池。

背景技術

傳統的晶體硅太陽能電池多采用電池PECVD(Plasma?Enhanced?Chemical?Vapor?Deposition，即，等離子體增強化學氣相沉積)減反射膜工藝，普遍采用在高溫(400度左右)低壓條件下沉積，形成帶正電荷(電荷濃度在10¹²/cm²左右)的氮化硅層。其電荷可起到增加表面鈍化效果，提升電流電壓等作用。而背面Al背場(含負電荷)起到背面導電及鈍化效果。

現在行業內太陽能電池的背面全部為鋁背場，由于Al背場在鈍化方面效果遠遜于PECVD形成的氮化硅鈍化層，導致該電池背面復合速率為正面的100-1000倍。從而使得電池的實際效率遠低于理論效率。目前尚缺少一種含穩定的負電荷膜層可替代Al背場實現電池的背面鈍化。

發明內容

鑒于此，本發明提供了一種新型電池的制備方法，其將負電荷引入氮化硅層，用此含負電荷的PECVD形成的氮化硅膜替代Al背場(含負電荷)，實現電池背面鈍化，提升電池效率。

本發明提供的一種新型電池的制備方法通過在硅片的正面和背面分別形成正電荷膜層和負電荷膜層而制成晶體硅太陽能電池，所述正電荷膜層通過PECVD鍍膜工藝而形成，其中，所述負電荷膜層通過依次進行PECVD鍍氮化硅減反射膜、印刷銀漿柵、燒結和導入負電荷而形成，所述導入負電荷的方法為：將燒結完成的電池片背面向上放置在放電裝置臺上，開啟電源，在正向電暈放電的作用下，沉積正電荷于背面PECVD膜層表面，通過電子隧道效應，將負電荷吸引至背面PECVD膜層中，從而導入負電荷，然后去掉背面PECVD膜層表面的正電荷。

較佳地，電暈放電的電壓為10±0.5KV，時間為0.5±0.05min。

較佳地，在硅片正面進行PECVD鍍膜前對硅片進行以下處理：清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除硅片四周的PN結。

較佳地，在電池片背面進行PECVD鍍氮化硅減反射膜的操作條件為：控制氨氣NH₃和硅烷氣體SiH₄的流量比為1∶2-2∶1，沉積溫度400-500℃，時間為10±1分鐘，壓力為0.5±0.1Torr，在電池片的背面沉積一層厚度為70-80nm的氮化硅膜。

較佳地，所述銀漿柵包括線寬1.6-1.8mm的銀漿主柵2-3根和線寬70-90um的銀漿輔柵60-70根。

較佳地，所述燒結在溫度為200-900℃的燒結爐內進行。

較佳地，去掉背面PECVD膜層表面的正電荷是用酒精擦拭完成的。

此方法成功導入穩定的負電荷，并同于背面鈍化。用此種方法制得的絨電池背面鈍化效果優良，使電池的開路電壓和短路電流都得以提升，從而實現了效率的提升。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程框圖；

圖2本發明的方法制備的一種新型電池的結構示意圖；

圖3為電暈放電裝置的結構示意圖。

圖中：1-支架，2-接地載片臺，3-電源。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行說明。

如圖1所示，該電池的制備方法依次包括：P型硅原料片；酸制絨；擴散；濕法刻蝕；正面PECVD鍍氮化硅減反射膜；背面PECVD鍍氮化硅減反射膜；印刷與燒結；負電荷導入，酒精擦拭；測試與分檔。具體步驟如下：

(1)對硅片進行正常工藝的清洗制絨，擴散制備PN結，刻蝕去除硅片四周的PN結，清洗去除磷硅玻璃，正面PECVD鍍膜。

(2)將正面鍍膜后的電池片翻轉，進行背面的氮化硅沉積，控制氨氣NH₃和硅烷氣體SiH₄的流量比為1∶2-2∶1，沉積溫度400-500℃，時間為10±1分鐘，壓力為0.5±0.1Torr(mmHg)，在電池片的背面沉積一層厚度為70-80nm的氮化硅膜。

(3)在電池片的正面進行正常工藝印刷。在電池片的背面印刷線寬1.6-1.8mm的銀漿主柵2-3根，70-90um的銀漿輔柵60-70根。

(4)進入燒結溫度為200-900℃的燒結爐內進行燒結。